Синхронные машины

Синхронной называется такая машина переменного тока, частота вращения ротора которой находится в строго постоянном отношении к частоте тока в сети

или , об/c,

где частота вращения n₁ называется синхронной.

Синхронная машина состоит из двух основных частей: неподвижная часть называется статором, вращающаяся часть – ротором. Как правило, обмотка возбуждения находится на роторе.

Статор состоит из сердечника. Это полый цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали, толщиной 0,5 мм. Листы изолируются между собой предварительным покрытием специальным лаком или пленкой окислов, образующейся на поверхности листов в процессе их производства. Такая конструкция сердечника служит для уменьшения потерь на вихревые токи. При длине сердечника он состоит из одного пакета. При длине сердечник часто по длине разбивается на отдельные пакеты, толщиной , между которыми выполняются радиальные вентиляционные каналы шириной , которые служат для улучшения охлаждения машины.

Синхронной называется такая машина переменного тока, частота вращения ротора которой находится в строго постоянном отношении к частоте тока в сети

или ,

где частота вращения n₁ называется синхронной.

В синхронной машине обычно магнитное поле создается обмоткой возбуждения, обтекаемой постоянным током. Синхронные машины малой мощности часто выполняются с возбуждением от постоянных магнитов.

В зависимости от конструкции ротора, синхронные машины различают как явнополюсные и неявнополюсные.

Явнополюсный ротор изготавливается с числом полюсов . Обмотка возбуждения в виде катушек помещается на полюсы, которые крепятся к корпусу. Неявнополюсный ротор выполняется в виде цилиндра, обычно из массивной стальной поковки. На наружной поверхности ротора фрезируются пазы, в которые укладывается обмотка возбуждения. Такие машины выполняются с числом полюсов и .

Обмотка возбуждения синхронных машин подключается к независимому источнику постоянного тока. Для этого на валу ротора помещаются изолированные друг от друга и от вала контактные кольца, к которым пружинами прижимаются неподвижные в пространстве щетки. Концы обмотки возбуждения присоединяются к контактным кольцам.

Постоянный ток подается в обмотку возбуждения чаще всего от специального генератора постоянного тока, вал которого механически соединен с валом синхронной машины (такой генератор называется возбудителем) или от источника переменного тока через выпрямитель. Мощность возбуждения составляет % от мощности синхронной машины.

Обмотка возбуждения служит для создания магнитного поля. Поэтому ротор вместе с обмоткой возбуждения называют также индуктором.

Если возбужденный ротор синхронной машины привести во вращение, то в обмотке статора будет индуктироваться ЭДС частоты . В трехфазной синхронной машине ЭДС обмотки статора образуют трехфазную симметричную систему. При подключении обмотки статора к симметричной нагрузке возникает трехфазный симметричный ток, который создает вращающую МДС и вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля равна . Следовательно, в синхронной машине поле статора и ротор вращаются с одинаковой скоростью, т.е. синхронно. Отсюда и произошло название “синхронные машины”. Так синхронная машина работает генератором.

Дата добавления: 2015-07-10